Anlage, bestehend aus einer Kolbenarbeitsmaschine und einem mit dieser gekuppelten Induktionsmotor mit Kommutatorhintermaschine. Für den elektrischen Antrieb von Kolben- arbeitsmasehinen, wie Kolbenkompressoren, Kolbenpumpen und dergleichen, verwendet man Induktionsmotoren. Da die Kolben arbeitsmaschine während einer Arbeitsperiode ein stark wechselndes Drehmoment erfordert, so würden sich bei ihrem Antrieb mittelst eines Induktionsmotors der gewöhnlichen Bauart diese stossweisen Belastungsänderun gen auch auf das elektrische Netz übertra gen.
Man kann diesen Nachteil vermeiden oder vermindern, wenn man entweder in den sekundären Stromkreis des Induktionsmotors Ohmsche Widerstände einschaltet, die bei starker Belastung einen zusätzlichen Dreh zahlabfall herbeiführen und so die vorhan denen Schwungmassen ausnutzen, oder auch indem man das gesamte Aggregat mit zusätz lichen Schwungmassen ausrüstet, oder in dem man schliesslich beides vorsieht. Die Einschaltung von Ohmschen Widerständen verschlechtert aber den Wirkungsgrad des Motors in sehr erheblichem Masse. Die An- ordnung von zusätzlichen Schwungmassen vergrössert die Anlagekosten und den Raum bedarf des Antriebes. Namentlich der letz tere Umstand ist unter Umständen sehr nachteilig.
Man kann nun statt der Ohm- Widerstände in den Sekundärstrom kreis auch einen eigenerregten Phasen schieber einschalten, bei dem bekanntlich die vom Phasenschieber gelieferte kapazi- tive oder induktive Gegenspannung propor tional mit dem Belastungsstrom wächst. Die Einschaltung eines derartigen Phasen schiebers der üblichen Bauart reicht aber zur Erreichung des gewünschten Drehzahl abfalles in den meisten Fällen nicht aus, so dass' man doch auf zusätzliche Schwung- massen angewiesen ist.
Alle diese Nachteile werden durch die Anordnung nach der Erfindung vermieden. Der Induktionsmotor für den Antrieb der Kolbenmaschine ist mit einer Kommutator hintermaschine ausgerüstet, deren auf die Dreliza.hl einwirkendes Erregerfeld derart von dem Belastungsstrom des Induktions motors beeinflusst wird, dass der Schlupf des Induktionsmotors bei Vollast um 1 bis 3 % der synchronen Drehzahl vermehrt ist. Wie die Versuche und die Rechnung bewiesen haben, bewirkt eine derartige zusätzliche Vermehrung des Schlupfes, dass die Be lastungsstösse der Kolbenmaschine so gut wie vollständig von dem elektrischen Netz ferngehalten werden, dass aber anderseits die vorhandenen Schwungmassen eines normalen Induktionsmotors zur Abgleichung der Be lastungsstösse ausreichen.
Bei der geringen Vermehrung des Schlupfes um 1 bis 3 % braucht ausserdem die Kommutatorhinter maschine nicht merklich grösser bemessen zu werden, als dies an sich für die Kompen- sierung der Hauptmaschine erforderlich ist. Die besondere Bemessung des zusätzlichen Schlupfes stellt also einen Optimumwert dar insofern, als so gut wie gar keine Erhöhung der Kosten des Antriebes eintritt, und dass trotzdem der angestrebte Zweck der Anord nung vollkommen erreicht wird.
In der Zeichnung sind zwei Ausfüh rungsbeispiele der Erfindung dargestellt. In Abb. 1 ist 1 eine Kolbenpumpe, die von einem Induktionsmotor 2 angetrieben wird. In den Sekundärstromkreis des Induktions motors ist eine mit diesem mechanisch ge- kuppelte Drehstromreihenschlussmaschine 3 eingeschaltet. Die Ständerwicklung 4 der Drehstromreihenschlussmaschine ist nun der art bemessen und in ihrer Phase zur Läufer wicklung derart eingestellt, dass bei Vollast des Induktionsmotors eine Vermehrung des Schlupfes um etwa 2 % eintritt.
Bekannt lich bewirkt eine in den Sekundärstromkreis eines Induktionsmotors eingeschaltete und mit diesem gekuppelte Drehstromreihen schlussmaschine eine in Abhängigkeit vom Belastungsstrom des Induktionsmotors umso stärker eintretende Drehzahlsenkung, in je grösserem Masse die Ständerwicklung der Reihenschlussmaschine von der 180 igen räumlichen Phasenverschiebung gegenüber der Läuferwicklung abweicht und sich einer 90 igen Phasenverschiebung nähert. Eine der- artige Drehstromreihenschlussmaschine fällt in ihrer Dimensionierung nicht merklich grösser aus als etwa ein eigenerregter Pha senschieber für die Kompensierung des In duktionsmotors 2. Dementsprechend sind auch die Kosten der Reihenschlussmaschine nur niedrig.
Bei der Anordnung nach Abb. 2 der Zeichnung ist in den Sekundärstromkreis des Induktionsmotors eine Kommutator hintermaschine 3 eingeschaltet, die im Läu fer mittelst eines Transformators 5 fremd erregt wird. Der Transformator 5 ist als Stromtransformator geschaltet und wird pri mär vom Belastungsstrom des Induktions motors durchflossen. Mit wachsendem Be lastungsstrom wird dann die Drehzahl in dem angegebenen Masse gesenkt.
System, consisting of a piston working machine and an induction motor with a commutator rear machine coupled to it. Induction motors are used for the electrical drive of piston work machines such as piston compressors, piston pumps and the like. Since the piston work machine requires a strongly changing torque during a working period, these intermittent changes in load would also be transferred to the electrical network when it is driven by an induction motor of the usual type.
This disadvantage can be avoided or reduced by either switching ohmic resistances into the secondary circuit of the induction motor, which cause an additional drop in speed under heavy loads and thus utilize the flywheels that exist, or by equipping the entire unit with additional flywheels , or by finally providing for both. However, the inclusion of ohmic resistors worsens the efficiency of the motor to a very considerable extent. The arrangement of additional centrifugal masses increases the system costs and the space required by the drive. In particular, the latter circumstance can be very disadvantageous.
Instead of the ohmic resistors in the secondary circuit, you can now switch on a self-excited phase shifter, in which, as is well known, the capacitive or inductive counter-voltage supplied by the phase shifter increases proportionally with the load current. The activation of such a phase shifter of the usual design is in most cases not sufficient to achieve the desired drop in speed, so that one is dependent on additional flywheels.
All these disadvantages are avoided by the arrangement according to the invention. The induction motor for driving the piston machine is equipped with a commutator rear machine, whose excitation field acting on the Dreliza.hl is influenced by the load current of the induction motor in such a way that the slip of the induction motor at full load is increased by 1 to 3% of the synchronous speed. As the tests and the calculation have shown, such an additional increase in the slip has the effect that the load surges of the piston machine are kept almost completely away from the electrical network, but that on the other hand the existing centrifugal masses of a normal induction motor are sufficient to balance the load surges.
With the slight increase in the slip by 1 to 3%, the commutator rear machine does not need to be dimensioned noticeably larger than is actually necessary for the compensation of the main machine. The special dimensioning of the additional slip therefore represents an optimum value insofar as there is almost no increase in the cost of the drive, and the intended purpose of the arrangement is still fully achieved.
In the drawing, two Ausfüh approximately examples of the invention are shown. In Fig. 1, 1 is a piston pump driven by an induction motor 2. A three-phase series machine 3 mechanically coupled to it is switched on in the secondary circuit of the induction motor. The stator winding 4 of the three-phase series machine is now dimensioned and set in its phase to the rotor winding such that when the induction motor is fully loaded, the slip increases by about 2%.
As is well known, a three-phase series circuit machine that is switched on and coupled to the secondary circuit of an induction motor causes a reduction in speed that occurs depending on the load current of the induction motor, the more the stator winding of the series machine deviates from the 180 igen spatial phase shift compared to the rotor winding and becomes a 90 phase shift approaches. Such a three-phase series machine is not noticeably larger in terms of its dimensions than, for example, a self-excited phase shifter for compensating for the induction motor 2. The costs of the series machine are accordingly only low.
In the arrangement according to Fig. 2 of the drawing, a commutator rear machine 3 is switched on in the secondary circuit of the induction motor, which is externally excited in Läu fer means of a transformer 5. The transformer 5 is connected as a current transformer and the load current of the induction motor flows through it pri mär. As the load current increases, the speed is then reduced to the specified extent.